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Die Vermittlung von Antibiotikaresistenz durch den vielseitigen P. aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa sind Gramnegative Bakterien, die als opportunistischer und verursachender Krankheitserreger zu den Infektionen in Blut, Lungen und anderen Körperteilen identifiziert geworden sind. Im Jahr 2017 verursachten die multiresistenten Bakterien P. aeruginosa die geschätzte Anzahl von 32.600 Infektionen und 2.700 Todesfällen unter den Krankenhauspatienten in den USA. [Die Quelle: 2019 AR Threats Report].

Das Superbug P. aeruginosa können mit den Antibiotika behandelt geworden, aber aufgrund einer rasanten Erhöhung des Widerstandes von den Bakterien zu den verschiedenen Antibiotika ist es schwierig geworden, um das geeignete Antibiotikum zur Behandlung auszuwählen. Infolgedessen empfehlen die Ärzte, zunächst eine Laboruntersuchung von einer Probe oder der Bakterienkultur gegen verschiedene Antibiotika.

Empfindlichkeitsprüfung

Das Diagnoseverfahren für die Empfindlichkeitsprüfung der Antibiotika handelt sich um die Beschaffung von der Probe → die Bakterien auf der Probe über 24 Stunden entwickeln zu lassen → von den Assays die minimale Hemmkonzentration zu ermitteln. Nach 48 Stunden (im Durchschnitt) wurde von dem Medizinpraktiker die Art und die Dosierung der benötigten Antibiotika festgelegt. Mit der Entwicklung der Technologie können allerdings diese Empfindlichkeitsprüfung und die Ergebnisse davon innerhalb eines Tages geleistet werden. Durch meine derzeitige Projektarbeit versuche ich die geeignetste Art der Assays oder Technologien festzustellen, um die schnellsten und präzisesten Ergebnisse von der Empfindlichkeitsprüfung von den Antibiotika zu leisten.

Für meine Studie habe ich die P. aeruginosa Stämme von dem Freeman Krankenhaus in Newcastle, Großbritannien erhalten. Im Gegensatz zu den vorherigen P.aeruginosa Stämmen, womit ich mich beschäftigt habe, diese Stämme waren überraschend langsam wüchsig und mukoid. Daher musste das Verfahren der Empfindlichkeitsprüfung geändert werden. Die Stämme werden gegen verschiedene Varianten von Antibiotika mithilfe den Assays getestet. Die Ergebnisse stellte sich heraus, dass fast alle Stämme multiresistent waren.

Zusammenarbeit

Um das Dateienaustausch zu erledigen und der Projektvorgang zu erkennen, wurde das Treffen zwischen bioMérieux und den Freeman Krankenhaus zweimal pro Jahr durchgeführt. Dieses Jahr habe ich an diesem Treffen in Newcastle im Mai teilgenommen. Zu den Mitarbeiter habe ich ViBrANT und meine Projektarbeit vorgestellt. Es war eine tolle Mitarbeit, da ich die Hinweise zur Entwicklung der langsam wüchsigen Stämme von ihnen bekommen habe. Zusätzlich haben die mir die Assays mitgeteilt, die im Krankenhaus eingesetzt wurden, um die minimale Hemmkonzentration zu ermitteln. Daraus habe ich begriffen, wie wichtig die Ermittlung der minimalen Hemmkonzentration war, vor allem zur Behandlung sowohl in Fällen von Patienten in der Intensivstation als auch die Immunschwäche Patienten.

Wegen übermäßigen oder untermäßigen Antibiotikaeinsatz werden die Krankheitserreger stärker. Die Erreger passen sich rasant an und deswegen werden die Antibiotika wirkungslos. Laut dem aktuellen Bericht von dem CDC waren 33,9% von P.aeruginosa Stämme gegen die antimikrobelle Gruppen unter Überwachung (piperacillin ± tazobactam, fluoroquinolones, ceftazidime, aminoglycosides und carbapenems) schon resistent. Die Lage ist alarmierend!

Zur Zeit beschäftige ich mich auch mit den Antibiotika-Resistenzgene in den P.aeruginosa, weswegen die Bakterien hohe Resistenz gegen die verschiedenen Antibiotika leisten können. Von verschiedenen öffentlich vorhandenen Datenbanken versuche ich, die Unterschiede auf dem Genomniveau unter den multiresistenten Bakterienstämme und nicht multiresistenten Bakterienstämme herauszufinden.
Je mehr ich an diese Bakterien forsche, je mehr finde ich die Anpassungsfähigkeit dieser Bakterien zu ihrer Umgebung und ihre Siege gegen vielen Antibiotika ziemlich faszinierend. Die ankommende Herausforderung für mich ist die Quantifizierung der Biofilme, die von den Bakterienstämme produziert wird. Die Aufgabe findet sich nicht leicht, aber ich habe mich vor, in diesem Kampf gegen meinen vielseitigen und starken Gegner P.aeruginosa, den Sieg genießen 🙂